Khi thiết bị đƣa vào hoạt động cần đặt trƣớc các tham số, các tham số này đƣợc hiển thị trên màn hình chỉ thị hệ số cos của thiết bị điều khiển.
Hình 4.1.Màn hình hiển thị của Q-AUTOMAT/IV S-6Q
Hệ thống dây nguồn: Q-AUTOMAT có thể nối với nguồn 1 pha hoặc 3 pha.Tuỳ thuộc vào hệ thống dây nguồn mà trên màn hình chỉ thị hiển thị A1 hoặc A2 nhƣ bảng 4.2.
Bảng 4.2: Màn hình hiện thị thông số
Màn hình Thông số hiển thị trên màn hình
1 pha hoặc 3 pha 4 dây A1
3 pha 3 dây A2
Thời gian trễ: Nếu tụ đƣợc đóng lại trƣớc khi năng lƣợng đƣợc phóng hết, nó sẽ gây ra sự quá điện áp hoặc quá dòng làm giảm tuổi thọ của tụ. Q- AUTOMAT sẽ đóng tụ trong 1 thời gian trễ nhất định để bảo vệ tụ khỏi hiện tƣợng trên. Thời gian trễ này đƣợc lựa chọn tuỳ thuộc vào thiết bị phóng điện
đƣợc lắp trên tụ điện. Ta có bảng 4.3 biểu diễn thông số hiện thị trên màn hình nhƣ sau:
Bảng 4.3.Thông số hiển thị trên màn hình
Thời gian trễ Thông số hiển thị trên màn hình
45 giây B1
3 phút B2
9 phút B3
Số bƣớc điều khiển: Số bƣớc đƣợc điều khiển của thiết bị S-6Q lớn nhất là 6 bƣớc. Ta có số bƣớc điều khiển đƣợc biểu diễn trên bảng 4.4.
Bảng 4.4.Số bước điều khiển hiển thị trên màn hình
Số bƣớc điều khiển Thông số hiển thị trên màn hình
0 C0 1 C1 2 C2 3 C3 4 C4 5 C5 6 C6
Khi C0 đƣợc chọn các tiếp điểm đầu ra không đóng lại nhƣng những hoạt động khác vẫn diễn ra bình thƣờng, để kiểm tra dây nối ta đặt ở C0 có các tiếp điểm đầu ra không hoạt động nhằm tránh các nguy hiểm trong suốt quá trình kiểm tra.
Các chế độ chuyển mạch:
Ta có bảng 4.5 biểu diễn các chế độ chuyển mạch sau: Có 2 chế độ chuyển mạch:
Đóng sau – cắt trƣớc: Tụ đƣợc đóng vào sau sẽ đƣợc cắt ra trƣớc, tụ đƣợc cắt ra sau sẽ đƣợc đóng vào trƣớc. Chế độ vòng tuần hoàn (đóng trƣớc- cắt trƣớc): Các tụ điện đƣợc đóng ngắt 1 cách tuần hoàn. Tụ ngắt ra trƣớc sẽ đƣợc đóng vào trƣớc, tụ đƣợc đóng vào trƣớc sẽ đƣợc ngắt ra trƣớc. Sử dụng chế độ đóng ngắt tuần hoàn sẽ giúp cho thời gian trung bình của tụ, công tắc tơ và rơ le đƣợc đảm bảo.
Bảng 4.5.Chế độ chuyển mạch của bộ tụ S-6Q
Chế độ chuyển mạch Thông số hiển thị trên màn hình
Đóng sau mở trƣớc D1
Vòng tuần hoàn( Mở trƣớc đóng sau) D2
Hệ số cos báo động: khi hệ số cos duy trì dƣới giá trị đặt trong 3 phút hoặc hơn thì đèn ALARM sẽ sáng lên và tiếp điểm ALARM ở mặt sau của panel sẽ đóng lại. Khi hệ số cos quay lại giá trị đặt thì tín hiệu báo động sẽ đƣợc huỷ bỏ. Chú ý rằng công tắc của các tụ sẽ làm việc mặc dù có tín hiệu báo động. Tín hiệu báo động sẽ không đƣa ra khi chọn F0.
Bảng 4.6.Hệ số cos báo động
Đặt hệ số cos báo động Thông số hiển thị trên màn hình
OFF F0
0,95 F1
0,9 F2
0,5 F3
Bảng 4.7.Chế độ hoạt động
Chế độ hoạt động khi bật nguồn Thông số hiển thị trên màn hình
Tự động G1
Bằng tay G2
Thƣờng đặt tham số G1 để thiết bị điều khiển hoạt động tự động khi nguồn đƣợc bật lên. Tại vị trí này bộ điều khiển sẽ tiếp tục làm việc khi nguồn mất đƣợc phục hồi. Để kiểm tra bộ điều khiển thì đặt ở G2, tụ sẽ đƣợc đóng bằng tay và bộ điều khiển sẽ không hoạt động trở lại khi nguồn đƣợc phục hồi.
Bảng 4.8. Hệ số cos đặt trước
Hệ số cos đặt trƣớc Thông số hiển thị trên màn hình Đèn sáng
0,80 80 Đèn IND
1,0 1.0 Không có
0,9 90 Đèn CAP
Giá trị hệ số cos hiển thị trên màn hình P/E display sẽ tăng hoặc giảm lần lƣợt. Sau mỗi lần ấn nút + hoặc -. Nếu nhƣ các nút này đƣợc bấm trong vòng lớn hơn 1s thì giá trị hệ số cos sẽ thay đổi theo mỗi giây.
Giá trị C/k: Giá trị dòng điện C/k
Bảng 4.9.Giá trị dòng điện C/k
Giá trị C/k Thông số hiển thị trên màn hình Đèn sáng
0,1A 10 C/k lamp
0,99A 99 C/k lamp
1A 1 C/k lamp
1,4A 1,4 C/k lamp
Giá trị C/k đƣợc tính nhƣ sau:
Đối với hệ thống 3 pha-3 dây hoặc 3 pha-4 dây:
3 . . 1000 . / v n c k C ( A)
Đối với hệ thống 1 pha-2 dây: . . 1000 . / v n c k C ( A) Trong đó:
c: Công suất của nhóm tụ có công suất nhỏ nhất. v: Điện áp.
n: Hệ số tỉ lệ dòng sơ cấp/dòng thứ cấp của biến dòng.
Bảng 4.10.Thông số cài đặt
Tham số Đặt trƣớc khi Hiển thị thông số trên màn hình Hệ thống dây nguồn 1 pha
3 pha-4 dây A1 Thời gian trễ 1/2/3 B2 Số bƣớc điều khiển 0 C0 Chế độ chuyển mạch Vòng tuần hoàn D2 Tỉ lệ đầu ra 1 :1 :1 :1 :1 :1 E1 Hệ số cosφ báo động OF F0 Chế độ hoạt động khi bật nguồn Bằng tay G2 Hệ số cosφ cần đạt đƣợc 95 Giá trị C/k 1
Nhấn nút AUTO/MAN để thay đổi đến chế độ bằng tay. Đèn MANUAL sẽ sáng lên. Nhấn nút MODE và đèn PROGAM sẽ sáng lên và tất cả đầu ra sẽ đƣợc mở ra. Thiết bị điều khiển sẵn sàng hoạt động. Nhấn nút MODE để lựa chọn tham số. Các tham số sẽ dƣợc hiển thị lên P/E display.
Nhấn nút + hoặc – để lựa chọn các tham số đặt.
Thực hiện bƣớc 3 và 4 nhƣ trên, ghi lại dữ liệu và lựa chọn các tham số tiếp theo.Để kết thúc lập trình nhấn nút AUTO/MAN. Dữ liệu sẽ đƣợc ghi lại trong bộ nhớ để hệ thống họat động tự động.
4.3.3.Các chế độ hoạt động.
* Chế độ tự động: Khi nguồn đƣợc bật lên, bộ điều khiển làm việc ở tự động hay bằng tay tuỳ thuộc vào việc đặt G1 hay G2. Nếu đặt ở G1 thiết bị sẽ làm việc ở chế độ tự động khi bật nguồn. Ngoài ra ở chế độ bằng tay mà nút AUTO/MAN đƣợc nhấn trong suốt quá trình hoạt động thì chế độ bằng tay sẽ chuyển sang chế độ tự động.
* Chế độ bằng tay: chế độ bằng tay chủ yếu dùng kiểm tra dây nối. Để chuyển tới chế độ bằng tay nhấn nút AUTO/MAN và đèn MANUAL sẽ sáng lên. Các rơle đầu ra sẽ đóng lại và màn hình sẽ hiển thị cos . Đảm bảo chắc chắn rằng đèn chờ đóng tụ đã tắt thì nhấn nút+. Bƣớc tụ đƣợc đóng thêm vào sẽ theo trình tự chuyển mạch đặt trƣớc và tƣơng ứng với nó đèn closing từ 1 6 sẽ sáng lên. Để mở các rơ le đầu ra nhấn nút “-”, rơ le đầu ra sẽ mở ra theo trình tự chuyển mạch đặt trƣớc.
* Chế độ báo động :
Sau khi hệ số cos báo động đã đƣợc lựa chọn, chƣơng sẽ hoạt động tùy thuộc vào hệ số cos đƣợc kiểm tra. Trong chế độ tự động báo động hệ số cos sẽ phát tín hiệu nếu hệ số cos đã kiểm tra vƣợt quá giá trị đặt trong khoảng 3 phút. Sau đó đèn ALARM sẽ sáng lên và tiếp điểm ALARM sẽ đƣợc đóng lại. Màn hình hệ số cos hiển thị hệ số cos đã kiểm tra. Nếu chế độ hoạt động đƣợc chuyển từ chế độ bằng tự động sang chế độ bằng tay thì báo động hệ số cos sẽ bị huỷ bỏ, ở chế độ bằng tay hệ thống báo động không phát tín hiệu.
* Báo động hệ thống:
Trong chế độ tự động màn hình hệ số cos sẽ hiển thị “Er” khi một trong những tình huống đƣợc chỉ ra sau đây xảy ra: Hệ số cos không đo đƣợc do dây nối sai bao gồm nối ngƣợc đầu đấu dây của biến dòng( k và 1) hoặc các tham số đặt trƣớc không phù hợp. Ngoài ra đèn ALARM sẽ sáng và tiếp điểm ALARM sẽ đóng lại. Các đầu ra các rơ le đã đƣợc đóng sẽ mở ra lần lƣợt cách nhau 15s. Trong chế độ bằng tay, màn hình hệ số cos hiển thị ”Er”, tuy nhiên tiếp ALARM không đƣợc đóng lại và đèn ALARM sẽ không
sáng. Vậy màn hình hệ số cos hiển thị “Er”, cần kiểm tra các hệ số đã đặt, dây nối các biến dòng và nguồn cung cấp.
4.4.TÍNH CHỌN TỤ BÙ.
Yêu cầu lựa chọn tụ bù để nâng hệ số công suất của phân xƣởng PA lên 0,95. Công suất tính toán của toàn phân xƣởng là: S = 2811,25 + j2867,39kVA. Để lƣợng bù là tối ƣu nhất ta đặt tại thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xƣởng. Máy biến áp phân xƣởng có công suất 2500 kVA do đó dung lƣợng bù là:1785 kVAr.
Hệ số cos trƣớc khi đặt tụ bù :
do đó cos = 0,7 Hệ số cos sau khi đặt tụ bù:
cos = 0,95 = 0,33 Tổng công suất của tụ bù cần đặt:
Qb=P(
Do đó ta chọn mỗi máy biến áp 1 bộ S -Q6 để thực hiện tự động do bộ S-Q6 có 12 cấp bù bởi vậy dung lƣợng mỗi tụ là 86 kVAr Kiểm tra hệ số công suất của mạng điện phân xƣởng, khi các nhóm tụ đƣợc đóng và lƣới.
Khi chỉ có nhóm 1 đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV :
Khi nhóm 1 và nhóm 2 đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV:
Khi nhóm 1, 2 và 3 đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV:
Khi cả 5 nhóm tụ đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV:
Khi cả 6 nhóm tụ đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV:
Khi cả 7 nhóm tụ đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV:
Khi cả 8 nhóm tụ đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV:
Khi cả 9 nhóm tụ đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV:
Khi cả 10 nhóm tụ đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV:
Khi cả 11 nhóm tụ đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV:
Khi cả 12 nhóm tụ đƣợc đóng vào thanh cái hạ áp 0,4kV:
Hình 4.2.Các tụ bù công suất
Các phần tử trong sơ đồ
AB: Aptomat bảo vệ bộ tụ
AB1 AB4: Các aptomat bảo vệ từng nhóm tụ
1K 4K: Các contactor thực hiện đóng ngắt tụ có các tiếp điểm thƣờng mở(1K1 1K3, 2K1 2K3, 3K1 3K, 4K1 4K3, )
CM: Contactor chuyển mạch, có 3 vị trí: Vị trí 0, vị trí TĐ(chế độ tự động),vị trí T(chế độ dự phòng bằng tay)
K1 K4, Đ1 Đ4: Nút ấn đóng cắt tụ ở chế độ dự phòng bằng tay BI: Biến dòng thực hiện đo đếm đầu nguồn
CC: Cầu chì bảo vệ sơ bộ S-6Q
C1 C6: Các đầu ra của bộ S-6Q, ở đây chỉ sử dụng 4 đầu ra C1 C4 L1,L2: Các đèn chỉ thị chế độ làm việc AUTO/MAN
Đ1 Đ4: Các đèn chỉ thị trạng thái đóng ngắt của tụ
V, A, kVA, MVAr, cos : Các đồng hồ chỉ thị giá trị điện áp, dòng điện công suất vô công và hệ số cos của mạng điện.
Nguyên lý hoạt động :
Hệ thống điều khiển bù cos làm việc ở 2 chế độ:
Chế độ tự động: Khi công tắc chuyển mạch ở vị trí TĐ đèn L1 sáng lên.
Chế độ dự phòng bằng tay: Khi công tắc chuyển mạch ở vị trí T đèn L2 sáng lên.
Để hệ thống vào hoạt động: Đóng aptomat AB cấp nguồn cho bộ tụ, đóng aptomat AB1 AB4 chờ đóng tụ vào lƣới, đóng aptomat cấp nguồn cho mạch điều khiển
Chế độ tự động:
Thực hiện việc đấu dây theo đúng yêu cầu. Cài đặt tham số.
Bảng 4.11.Các tham số được cài đặt trước của hệ thống
Tham số Hiển thị
Hệ thống dây nguồn 1 pha A1
Thời gian trễ 3 phút B2
Số bƣớc điều khiển 4 C4
Chế độ chuyển mạch Đóng trƣớc-mở trƣớc D2
Tỉ lệ các bƣớc điều khiển 1:2:2:2 E2
Hệ số cosφ báo động 0,95 F1
Chế độ làm việc khi bật nguồn Chế độ bằng tay G2
Hệ số cosφ cần đặt trƣớc 95
Giá trị C/K đƣợc tính theo công thức C/K= 1 400 . 100 1000 . 40
Bộ điều khiển S-6Q làm việc ở 2 chế độ : Chế độ tự động và chế độ bằng tay. Việc lựa chọn chế độ làm việc của bộ điều khiển S-6Q bằng nút ấn AUTO/MAN. Trong cả 2 chế độ bộ điều khiển S-6Q nhận tín hiệu từ biến dòng thực hiện tính toán, hiển thị hệ số cos lên màn hình hiển thị. Trong chế độ tự động bộ điều khiển sẽ so sánh cos tính toán cos đặt để phát lệnh đóng ngắt tụ. Còn trong chế độ bằng tay việc đóng cắt tụ bằng nút ấn “+”, “-”. Khi hệ số cos của mạng < 0,95 ngƣời vận hành sẽ nhấn vào nút “+”, bộ điều khiển phát lệnh đóng tiếp điểm C1, contactor 1K đƣợc cấp điện làm cho các tiếp điểm thƣờng mở của contactor sẽ đóng lại, nhóm tụ 1 đƣợc đóng vào lƣới mà hệ số cos vẫn nhỏ <0,95 thì ngƣời vận hành sẽ bấm nút “+”, bộ S- 6Q phát lệnh đóng tiếp điểm C2 công tắc tơ 2K có điện, tiếp điểm 2 K1 đóng lại nhóm tụ 2 đƣợc đóng vào lƣới, đèn C2 của bộ S-6Q sáng lên, đèn Đ2 sáng lên. Nếu cos <0,95 thì ngƣời vận hạnh nhấn nút “+”, bộ S-6Q lại phát lệnh đóng tiếp điểm C3 hay C4 nhóm tụ 3,4 đƣợc đóng vào lƣới, đèn C3,C4 của bộ S-6Q sáng lên, đèn Đ3,Đ4 sẽ sáng lên. Thời gian đóng tụ vào lƣới cách nhau 3 phút.
Khi hệ số cos của mạng > hệ số cos đặt = 0,95, ngƣời vận hành nhấn nút “-“ bộ điều khiển S-6Q phát lệnh mở C1, contactor 1K mất điện và nhóm tụ tƣơng ứng đƣợc cắt ra khỏi lƣới, đèn C1 của bộ S-6Q tắt, đèn Đ1 cũng tắt. Sau khi nhóm tụ 1 đƣợc cắt khỏi lƣới mà hệ số cos vẫn > 0,95 thì ngƣới vận hành sẽ nhấn nút “-“, bộ S-6Q phát lệnh mở tiếp điểm C2 contactor 2K mất điện, tiếp điểm 2K3, mở ra nhóm tụ 2 đƣợc cắt ra khỏi lƣới, đèn C2 của bộ S- 6Q tắt, đèn Đ2 tắt. Nếu cos > 0,95 thì ngƣời vận hành lại nhấn nút “-“, bộ S- 6Q lại phát lệnh mở tiếp điểm C3 hay C4 nhóm tụ 3,4 đƣợc cắt ra khỏi lƣới, đèn C3,C4 của bộ S-6Q tắt, đèn Đ3,Đ4 tắt. Thời gian cắt tụ ra khỏi lƣới cách nhau 15s.
Chế độ này thƣờng đƣợc dùng để kiểm tra dây nối của bộ điều khiển. * Chế độ tự động :
Nhấn nút AUTO/MANđể chuyển sang chế độ tự động. Bộ điều khiển sẽ tự động so sánh giá trị cos tính toán với cos đặt và phát lệnh đóng ngăt tụ theo trình tự đóng ngắt tụ, thời gian trễ đặt trƣớc. Khi cos tính toán nhỏ hơn cos đặt bằng 0,95 bộ điều khiển S-6Q phát lệnh đóng tiếp điểm C1, công tắc tơ 1K đƣợc cấp điện đóng các tiếp điểm thƣờng mở nhóm tụ 1 đƣợc đóng vào lƣới, đèn chỉ thị trạng thái C1 tƣơng ứng sẽ sáng lên, đèn Đ1 sáng thời gian trễ đóng tụ đã đặt là 3 phút. Sau khi nhóm tụ 1 đƣợc đóng vào lƣới mà hệ số cos <0,95 thì bộ S-6Q phát lệnh đóng tiếp điểm C2 contactor 2K có điện, tiếp điểm 2K3 đóng nhóm tụ 2 đƣợc đóng vào lƣới đèn C2 của bộ S-6Q sáng đèn Đ2 sáng. Nếu cos <0,95 thì bộ S-6Q lại phát lệnh đóng C3,C4, nhóm tụ 3,4 đƣợc đóng vào lƣới đèn C3,C4 sáng, đèn Đ3,Đ4 sáng. Thời gian đóng tụ vào lƣới cách nhau 3 phút.
Khi cos tính toán lớn hơn cos đặt bằng 0,95 bộ điều khiển S-6Q phát lệnh mở tiếp điểm C1 contactor 1K mất điện, nhóm tụ 1 đƣợc cắt ra khỏi lƣới, đèn chỉ thị trạng thái đóng cắt tụ C1 tƣơng ứng sẽ tắt. Sau khi nhóm tụ 1 đƣợc cắt ra khỏi lƣới mà hệ số cos vẫn lớn hơn 0,95 thì bộ S -6Q phát lệnh, mở tiếp điểm C2 contactor 2 K mất điện, tiếp điểm 2K3 mở, nhóm tụ đƣợc